***** Google.Поиск по сайту:


10. Производственное освещение

Безопасность жизнедеятельности

10. Производственное освещение

Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности.

Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80%. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что вызывает полную потерю ориентировки работающих.

10.1. Основные светотехнические величины и единицы их измерения

Часть электромагнитного спектра с длинами волн 10-340000 нм называется оптической областью спектра:

  • ультрафиолетовое излучение - 10-380 нм;
  • видимое излучение - 380-770 нм;
  • инфракрасное излучение - 770-340000 нм.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость.

Часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах (лм).

Световой поток Ф - поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения.

Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.

Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку измерение ее основывается на зрительном восприятии.

Все источники света, в том числе и осветительные приборы, излучают световой поток в пространство неравномерно, поэтому вводится величина пространственной плотности светового потока - сила света I.

Сила света I определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и распространяется равномерно внутри элементарного телесного угла d, к величине этого угла.

I = dФ /d.

За величину силы света принята кандела (кд).

Одна кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/6 ´ 105 м 2 полного излучения (государственный эталон света) в перпендикулярном направлении при температуре затвердения платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па.

Освещенность Е - отношение светового потока dФ попадающего на элемент поверхности dS, к площади этого элемента.

Е = dФ/dS. (2.12)

За единицу освещенности принят люкс (лк).

Яркость L элемента поверхности dS под углом относительно нормали этого элемента есть А, отношение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению излучения.

Коэффициент отражения характеризует способность отражать падающий на него световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр к падающему на него потоку Фпад.

К основным качественным показателям освещения относятся коэффициент пульсации, показатель ослепленности и дискомфорта, спектральный состав света.

Для оценки условий зрительной работы существуют такие характеристики как фон, контраст объекта с фоном, видимость объекта.

10.2. Системы и виды освещения

Естественное, искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе).

Естественное - верхнее и боковое, комбинированное.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

Применение одного местного освещения не допускается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение - освещение обязательное для всех помещений и освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение - освещение, устраиваемое для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим нарушением нормального обслуживания могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса и т.п., т.е. те ситуации, в которых недопустимо прекращение работ.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания не менее 5% от нормальной освещенности при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания.

Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов в производственных помещениях, в которых работает более 50 человек.

Должно обеспечивать наименьшую освещенность в помещениях на полу основных проходов и на ступеньках не менее 0,5 лк, а на открытых территориях - 0,2 лк. Выходные двери общественных помещений общественного назначения, в которых могут находится более 100 человек, должны быть отмечены световыми сигналами - указателями.

Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяются к независимому источнику, а светильники для эвакуации людей - к сети, независимо от рабочего освещения, начиная от щита на подстанции.

В нерабочее время, совпадающее с темными временами суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств охраны.

Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения.

10.3. Источники искусственного освещения и осветительные приборы

Источники: лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Основными параметрами электрических источников света являются номинальные значения напряжения (в В), мощности (в Вт), светового потока (в лм), световой отдачи (в лм/Вт) и срока службы (в час). Эти параметры устанавливаются соответствующими ГОСТами.

Лампы накаливания. Принцип действия которых основан на тепловом действии электрического тока (вольфрамовая нить лампы, раскаленная до 2500-2700° С, излучает световой поток), в настоящее время являются наиболее массовым источником света. Их основные достоинства: широкий диапазон мощностей, напряжений и типов, приспособленных к определенным условиям применения; непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов; работоспособность при значительных отклонениях напряжения в сети от номинального; почти полная независимость от условий окружающей среды (вплоть до возможности работать погруженной в воду) в том числе от температуры, компактность. К недостаткам ламп накаливания относятся: низкий энергетический КПД (видимое излучение составляет не более 4% потребляемой электроэнергии); в спектре света преобладают инфракрасные лучи; изменение в сторону снижения светового потока и КПД в процессе эксплуатации; высокая температура на поверхности колбы (до 250 - 300° С через 10-12 мин после включения), малый срок службы (до 1000ч) и резкое его снижение при незначительных превышениях напряжения питающей сети.

В газоразрядных лампах видимое излучение создается электрическим разрядом в газах или парах металлов. В большинстве случаев такое излучение имеет ту или иную цветность и непосредственно для целей освещения малопригодно. Этот недостаток был устранен применением в газоразрядных лампах порошкообразных кристаллических светосоставов-люминофоров, набор которых позволяет получить излучение любой цветности. Основными типами газоразрядных ламп, получивших широкое распространение на предприятиях пищевой промышленности, являются трубчатые люминесцентные лампы низкого давления и лампы типа ДРЛ (дуговая, ртутная, люминесцентная).

Отечественной промышленностью выпускаются люминесцентные лампы различной мощности, напряжения формы и цветности излучения. Трубчатые люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ: высокая световая отдача, достигающая 76 лм/Вт (при максимум 18 лм/Вт у ламп накаливания); большой срок службы, доходящий до 10000 ч у стандартных ламп; возможность иметь различный спектральный состав света, в том числе и близкий к естественному дневному свету; незначительный нагрев поверхности трубки (до 50° С); относительно малая яркость светящей поверхности. Основными недостатками этих лам являются сложность схемы включения; ограниченная единичная мощность и большие размеры при данной мощности; зависимость характеристик ламп от температуры окружающей среды и напряжения питающей сети; значительное снижение светового потока к концу срока службы (до 50%); вредные для зрения пульсации светового потока при питании лампы переменным током. Освещение движущихся предметов пульсирующим потоком может привести к так называемому стробоскопическому эффекту, который проявляется в искаженном зрительном восприятии истинного характера движения. Так, например, в отдельных случаях движущийся предмет кажется неподвижным, в других - движущимся в противоположном направлении. Это крайне не желательное и даже опасное явление исправляется включением ламп в разные фазы сети или же при помощи специальных схем включения.

Газоразрядная лампа ДРЛ конструктивно отличается от люминесцентных ламп. Она состоит из прямой кварцевой трубки (горелки), смонтированной в стеклянном баллоне, стенки которого изнутри покрыты люминофором. Внутри горелки находятся дозированная капелька ртути и газ аргон; в торцы ее впаяны вольфрамовые активированные электроды. Лампа имеет резьбовой цоколь.

Электрический разряд в парах ртути высокого давления (5× 105 - 106 Па), возникающий в лампе под действием приложенного к ней напряжения, сопровождается интенсивным излучением света, в спектре которого почти полностью отсутствуют оранжево-красные лучи. Этот недостаток устраняется люминофором, покрывающим внутренние стенки баллона и подобранным таким образом, что он под действием ультрафиолетовых лучей разряда излучает свет оранжево-красного цвета. Смешиваясь с основным световым потоком лампы, он исправляет его интенсивность и делает лампу пригодной для целей освещения.

Лампы ДРЛ рекомендуется применять для общего освещения производственных помещений преимущественно высотой 6 м и более, если по характеру работы не требуется точное различие цветов и оттенков, основных проходов и проездов с интенсивным движением транспорта и людей на территории предприятия, других участков открытых пространств, требующих повышенной освещенности.

Светильники. Световой поток большинства источников света в пространстве по всем направлениям. Для рационального освещения помещения или открытого пространства требуется обычно распределить световой поток источника света вполне определенным образом: направит его вниз ( в нижнюю полусферу) или вверх (верхнюю полусферу), в одних случаях распределить его более или менее равномерно на большой площади, в других - сконцентрировать на небольшом участке (рабочем месте) и т.д. Для такого перераспределения светового потока применяют осветительную арматуру.

Основным назначением осветительной арматуры является перераспределение светового потока источника света. Кроме того, она предохраняет зрение работающих от чрезмерной яркости источников света, защищает лампу от механических повреждений, защищает полости расположения источника света и патрона от воздействия окружающей среды, служит для крепления источника света, проводов, пускорегулирующих аппаратов (для газоразрядных источников) и других конструктивных узлов и деталей светового прибора.

Осветительная арматура рассчитывается на использование лампы определенной мощности, допустимой для данного типа светового прибора.

Различают две группы осветительных приборов: ближнего действия (светильники) и дальнего действия (прожекторы).

Светильником называется осветительный прибор ближнего действия, состоящий из источника света (лампы) и арматуры.

В соответствии с ГОСТ 13828 -74 “Светильники. Виды и обозначения” светильники классифицируются по ряду признаков: характеру светораспределения, форме кривой силы света, типу источника света, способу установки, по защите от воздействия внешней среды, по целевому назначению и т.д.

Кроме кривых силы света важнейшими светотехническими характеристиками являются защитный угол и КПД светильника.

Защитным углом светильника η называется угол, в пределах которого глаз наблюдателя защищен от слепящего воздействия ярких частей лампы. Обычно защитный угол светильника определяется углом, образованным горизонталью, проходящей через центр светящегося тела лампы и линией, касательной к светящемуся телу лампы и краю (кромке) отражателя или непрозрачного экрана.

В светильниках с люминесцентными лампами различают два защитных угла - в продольной и поперечной плоскости светильника.

Стандарты устанавливают наименьшее значение защитного угла светильника 15° для светильников с лампами накаливания, ртутными и люминесцентными лампами.

Защитный угол учитывается при установлении оптимальной высоты подвеса светильника.

Вследствие потери светового потока источника света в отражателе, рассеивателе и других конструктивных частях арматуры светильника вышедший из светильника световой поток Fсв будет меньше, чем световой поток источника Fл. Процентное отношение этих световых потоков называется КПД светильника:

h св = (Fсв / Fл) × 100. (2.13)

если в светильнике размещается несколько ламп, то Fл является суммой потоков всех ламп.

КПД светильника характеризует его экономичность, в современных стандартных светильниках его величина колеблется в пределах 60-80%.

Кроме удовлетворения заданных светотехнических требований светильник должен длительно и надежно работать в конкретных реальных условиях производственных помещений и открытых площадок.

10.4. Контроль освещенности

В процессе эксплуатации электроосветительных установок происходит постепенное уменьшение освещенности рабочих мест по следующим причинам: старение источников света и выход их из строя, запыление и загрязнение светильников; старение светильников, т.е. ухудшение светотехнических характеристик их арматуры, не устраняемое путем очистки, ухудшение отражающих свойств поверхностей помещения. Уровень естественного освещения с течением времени также уменьшается вследствие загрязнения стекол и окон и световых фонарей и снижение отражающей способности стен, потолков и других частей помещения ( особенно с большим выделением дыма, копоти). Поэтому требуется периодически производить контроль освещенности.

Для измерения освещенности на рабочих поверхностях применяют специальные приборы, показывающие измеряемую освещенность непосредственно в люксах и называемые люксметрами. Выпускаютсмя несколько типов таких приборов. Наиболее широко в производственных условиях используется простой и портативный люксметр типа Ю-16, состоящий из датчика (селенового фотоэлемента) и стрелочного электроизмерительного прибора, шкалы которого градуированы на три предела измерения: 0-25, 0-100 и 0-500 лк.

Уровень освещенности промышленных зданий измеряется непосредственно на рабочих местах в рабочей зоне (в зоне резания и обработки деталей, на столах сборки, на шкалах приборов); в административно-конторских помещениях освещенность измеряется на рабочих местах, которыми являются рабочие столы, счетные и пишущие машины и т.д. В зависимости от характера производства и конструкции оборудования рабочая зона может находится в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости. В помещениях, где работа может происходить в любой точке помещения или где вообще нет рабочих мест (фойе, зрительные залы), освещенность измеряется в горизонтальной плоскости на уровне 0,8 м от пола.

Контроль освещенности производится в сроки, зависящие от характера производства, но не реже 1 раза в год: значения освещенности на рабочих местах сравниваются с величинами, предусмотренными проектом или отраслевыми нормами искусственного освещения.

Чтобы не допускать снижения естественной освещенности, следует соблюдать роки очистки остекления от загрязнения (не реже 2 -4 раз в год в зависимости от вида и количества загрязнения, выделяющегося в помещение, и от чистоты наружного воздуха), а также выполнять требования по цветовой отделке интерьеров помещений.

Очень важной необходимой и трудоемкой частью работ, относящейся к контролю освещенности, является периодическая чистка колб ламп и отражающих, рассеивающих и других поверхностей и детелей светильников от накапливающихся на них пыли и грязи.

Освещенность на отдельных предприятиях, как показали исследования, в течение нескольких месяцев эксплуатации, если не производить очистку светильников, может снизится в 2-3 раза по сравнению с проектной.

Сохранение необходимых условий освещения, создаваемых осветительной установкой, в значительной степени зависит от своевременности замены источников света (как перегоревших ламп, так и продолжающих работать, но со значительно меньшим по сравнению с номинальным световым потоком).

В отечественной и зарубежной практике эксплуатации осветительных установок применяется два способа замены ламп: индивидуальный (лампы заменяются сразу же по мере старения) и групповой (замена всех ламп, установленных одновременно). Оба способа имеют свои достоинства и недостатки. На большинстве предприятий пищевой промышленности используется способ индивидуальной замены ламп.

Замена ртутных газоразрядных ламп (люминесцентных и ДРЛ) должна выполнятся с большой осторожностью. Надо следить, чтобы лампы не разбивались и не выливалась находящаяся в них ртуть. Пары ртути - сильный и опасный яд.

Вышедшие из строя газоразрядные лампы хранят в специальных помещениях (складах) в упаковочных коробках, а затем удаляют с территории объекта. Уровень освещенности и срок службы ламп, зависит от величины напряжения сети. Изменение напряжения сети на 1% от номинального приводит к изменению срока службы на ± 13%, светового потока - на ± 3,5%.

10.5. Нормирование освещения

Правила и нормы искусственного освещения основываются на закономерностях, определяющих работоспособность органов зрения. Глаз непосредственно реагирует на яркость, и именно яркость объекта (при прочих равных условиях) определяет условия видения. Однако расчет и измерение яркости весьма затруднительны, поэтому в качестве нормируемой величины принята освещенность, которая в большинстве случаев пропорциональна яркости.

Нормируемая освещенность на рабочих местах согласно основному нормативному документу СНиП 11-4-79 определяется:

  • разрядом зрительной работы. Разряд зрительной работы зависит от наименьшего размера объекта измерения;
  • подразрядом зрительной работы. Зависит от характеристики фона и от контраста объекта различения с фоном;
  • системой освещения (общее или комбинированное);
  • типом применяемых ламп (люминесцентных или накаливания).

На основании общих норм освещенности, приведенных в СНиП 11-4-79, составляются нормы для различных видов работ, выполняемых в помещениях предприятий разных отраслей промышленности.

Естественное освещение характерно тем, что создаваемая в помещении освещенность изменяется в чрезвычайно широких пределах. Эти изменения обусловлены временем дня, года и метеорологическими факторами: состоянием облачности и отражающими свойствами земного покрова. Поэтому характеризовать естественное освещение абсолютным значением освещенности на рабочем месте не представляется возможным. В качестве нормируемой величины взята относительная величина - коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Ев к одновременной наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

е = (Ев / Ен)× 100%. (2.14)

Безопасность жизнедеятельности



***** Яндекс.Поиск по сайту:



© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.